Расчет статически неопределимых систем

Наука о прочности, жесткости и надежности элементов инженерных конструкций

Расчет конических прямозубых колес по их контактным напряжениям. Расчет конических прямозубых колес на усталостный изгиб.

Для получения очертания ядра целиком изобразим положения нейтральной оси и , соответствующие граничным точкам 1 и 2.

При перемещении силы из точки 1 в точку 2 по границе ядра нейтральная ось должна перейти из положения в положение , все время касаясь сечения, т. е. поворачиваясь вокруг точки D.



Рис.4. построение ядра для прямоугольного сечения.

Для этого сила должна двигаться по прямой 1 — 2. Точно так же можно доказать, что остальными границами ядра будут линии 2—3, 3—4 и 4—1. Преобразование энергии в механизмах. Рассмотрим как преобразуется поток механической энергии в идеальном механизме с жесткими звеньями (по идеальным механизмом здесь понимаем механизм, в котором не потерь энергии, т.е. КПД которого равно h =1). При этом входная мощность равна выходной  Pвх = Pвых .

Таким образом, для прямоугольного сечения ядро будет ромбом с диагоналями, равными одной трети соответствующей стороны сечения. Поэтому прямоугольное сечение при расположении силы по главной оси работает на напряжения одного знака, если точка приложения силы не выходит за пределы средней трети стороны сечения.



Рис.5. Динамика изменения напряжений при изменении эксцентриситета.

Эпюры распределения нормальных напряжений по прямоугольному сечению при эксцентриситете, равном нулю, меньшем, равном и большем одной шестой ширины сечения, изображены на Рис.5.

Отметим, что при всех положениях силы Р напряжение в центре тяжести сечения (точка О) одинаково и равно и что сила Р не имеет эксцентриситета по второй главной оси.

Для круглого сечения радиуса r очертание ядра будет по симметрии кругом радиуса . Возьмем какое-либо положение нейтральной оси, касательное к контуру. Ось Оу расположим перпендикулярно к этой касательной. Тогда



Рис.6. Ядро сечения для двутавра — а) и швеллера — б)

Таким образом, ядро представляет собой круг с радиусом, вчетверо меньшим, чем радиус сечения.

Для двутавра нейтральная ось при обходе контура не будет пересекать площади поперечного сечения, если будет касаться прямоугольного контура ABCD, описанного около двутавра (Рис.6а). Следовательно, очертание ядра для двутавра имеет форму ромба, как и для прямоугольника, но с другими размерами.

Для швеллера, как и для двутавра, точки 1, 2, 3, 4 контура ядра (Рис.6 б) соответствуют совпадению нейтральной оси со сторонами прямоугольника ABCD. Для подавляющего числа случаев современной ракетодинамики можно принять гипотезу Циолковского, заключающуюся в том, что вектор относительной скорости υr отбрасываемых частиц постоянен по величине, лежит на касательной к траектории движения точки переменной массы и направлен в сторону, противоположную вектору скорости v движения излучаемой точки переменной массы, т. е.

υr=- υrτr

где

υr==const,

τ— единичный вектор касательной к траектории движения точки переменной массы.

 В этом случае уравнение движения (111.310) примет вид

mυ=F- υrm(t) τ.

 В современной ракетодинамике большой интерес представляет случай прямолинейного восходящего движения ракеты, когда в уравнении (111.310) равнодействующая внешних сил F представляет собой векторную сумму двух сил F1+ F2. Сила F1 = mа пропорциональна переменной массе движущейся точки; сила F2 — сила сопротивления, зависит от скорости движения точки. Эта задача впервые была поставлена и частично изучена И. В. Мещерским для двух случаев: когда сила сопротивления F2 является линейной функцией скорости точки и когда F2 пропорциональна квадрату скорости ее движения. Уравнение (111.311) при F = F1 + F2, F1 = mа примет вид

mυ=mа — υrmτ + F2.

Расчет затянутого соединения с внецентренной нагрузкой. - Расчет клеммового (фрикционно-винтового) соединения. - - Зубчатые (шлицевые соединения). Классификация, область применения. Способы центрирования. - Расчет зубчатых соединений. - Сварные соединения. Область применения. Расчет сварного соединения встык

Высокий уровень нагружения может вызвать разрушение, т. е. разделение тела на части.